Itä-Suomen yliopiston ja Oxfordin yliopiston tutkijat ovat osoittaneet, että solujen omat pienet RNA-molekyylit eli mikro-RNA:t esiintyvät suurissa määrin myös solujen tumissa. Aiemmin on ajateltu, että pienet RNA-molekyylit esiintyvät pääasiassa solulimassa. Tutkijat havaitsivat myös, että pienten RNA-molekyylien pitoisuudet solujen tumissa muuttuvat solujen hapenpuutteen seurauksena. Tulokset viittaavat vahvasti siihen, että pienet RNA-molekyylit vaikuttavat geenien ilmentymisen säätelyyn solun tumassa. Havainto on oleellinen esimerkiksi uusien geenihoitojen kehittämisen kannalta. Tutkimus julkaistiin arvostetussa Scientific Reports -tiedelehdessä tänään.
Tutkijat profiloivat mikro-RNA:iden jakautumista endoteelisolujen eri osissa ja havaitsivat, että suuri osa mikro-RNA:ista esiintyy rikastuneina solujen tumissa. Kun tutkijat kasvattivat soluja vähähappisessa ympäristössä, he havaitsivat, että yksittäisten mikro-RNA:iden pitoisuuksien muuttuminen tapahtui pääosin joko solulimassa tai solun tumassa. Nyt tehty profilointitutkimus on ensimmäinen laatuaan ja se osoittaa, että pienillä RNA-molekyyleillä on aiempaa laajempi merkitys solujen geenien ilmentymisen säätelyssä. Tutkijat esimerkiksi havaitsivat, että solujen hapenpuutteeseen aiemmin vahvasti liitetty mikro-RNA-210 -molekyyli esiintyykin erityisesti solun tumassa. Tämä havainto paljastaa aiemmin tuntemattomia mekanismeja, joiden avulla solut sopeutuvat hapenpuutteeseen.
Pienet RNA-molekyylit hiljentävät kohdegeeniensä ilmentymistä sitoutumalla niiden lähetti-RNA:iden päihin solujen solulimassa. Tämä ilmiö tunnetaan nimellä RNA-häirintä, jonka mekanismien löytämisestä myönnettiin Nobel-palkinto vuonna 2006.
Itä-Suomen yliopistossa työskentelevä dosentti Mikko Turunen kollegoineen osoitti jo kymmenen vuotta sitten, että synteettiset pienet RNA-molekyylit voivat säädellä terapeuttisesti tärkeitä geenejä eläinmalleissa kohdentamalla vaikutuksensa geenien säätelyalueille solujen tumassa. Tämä ja myöhemmät tutkimukset antoivat aihetta olettaa, että solun omat, rakenteellisesti samanlaiset mikro-RNA:t osallistuvat myös geenien säätelyyn solun tumassa.
– On erityisen merkittävää, että nämä tumaan kohdistuvat pienet RNA:t voivat myös lisätä geenien ilmentymistä päinvastoin kuin RNA-häirinnässä. Tällä on erityistä merkitystä esimerkiksi uusien geenihoitojen kehittämisen kannalta, dosentti Mikko Turunen Itä-Suomen yliopistosta toteaa.
Lisätietoja:
Dosentti Mikko Turunen, Itä-Suomen yliopisto, A.I. Virtanen -instituutti, p. 044 5537 414, mikko.turunen (a) uef.fi
Tiia Turunen FT, Itä-Suomen yliopisto, A.I. Virtanen -instituutti, tiia.a.turunen (a) uef.fi
Tutkimusartikkeli:
Changes in nuclear and cytoplasmic microRNA distribution in response to hypoxic stress. Tiia A. Turunen, Thomas C. Roberts, Pia Laitinen, Mari-Anna Väänänen, Paula Korhonen, Tarja Malm, Seppo Ylä-Herttuala, Mikko P. Turunen. Scientific Reports, www.nature.com/articles/s41598-019-46841-1